目前,太陽能電池在生活中應用已并不新鮮,但由于其較高的成本,它的應用還不是那么廣泛。如何降低太陽能電池的制作成本,提高其電池效率成為業(yè)內一直關注的問題,而蘇州大學團隊研發(fā)的黑硅太陽能電池技術,較好地攻克了這個難題。
在剛結束的2013屆中國光伏大會上,蘇州大學物理科學與技術學院能源學院研究生韓長安的論文《超18%高效多晶黑硅太陽能電池技術》榮獲大會“優(yōu)秀論文獎”,成為大會提交的近四百余論文中獲此殊榮的8篇論文之一。該論文中所介紹的這項新技術在大會中備受矚目。
在實驗室里,韓長安向記者展示了他們團隊的成果—高效多晶黑硅太陽能電池。與傳統(tǒng)的藍色的硅太陽能電池相比,除了顏色變成了黑色,外觀上似乎看不出兩者的差異,但實際上,這種黑硅太陽能電池卻比傳統(tǒng)的硅太陽能電池效率高出不少?!耙酝墓杼柲茈姵氐碾姵匦室话愣荚?7%-17.5%左右,想要在原有的技術上將這個效率提高0.1%都是很困難的,這也是近年業(yè)內在集中研究的問題?!倍n長安團隊所研發(fā)的該項技術,可將原有的硅太陽能電池的效率提高0.3%—0.7%,目前研制出的多晶黑硅太陽能電池效率已超過18%。
黑硅太陽能電池為什么有如此高的效率?奧秘就在電池的表面。通過觀察傳統(tǒng)和黑硅太陽能電池放大數(shù)萬倍的微結構對比圖不難發(fā)現(xiàn),原有的硅太陽能電池上有一些較大尺寸的凹孔,而經實驗處理后,在這些凹孔上又形成了許多細小的小孔?!皩嶋H就是通過較便宜的化學刻蝕方法,在原有的電池的微米結構上再生成許多納米尺寸的小孔,如此一來,太陽能電池表面得到更細微的結構,它的反射率得以降低,對太陽光的利用率得到提高,從而電池的發(fā)電效率也得到提高?!表n長安介紹,通過該項技術,原有的硅太陽能電池的反射率可以從原來的15%,降低到5%左右。
據(jù)了解,通過化學反應后得到的硅片材料由于反射率極低從而在外觀上呈現(xiàn)黑色,故得名“黑硅”,該項技術也被稱之為黑硅技術。目前,這種黑硅太陽能電池目前在歐美、日本頗受歡迎,并已經在居民用電中得以應用。最近我國出臺新政策,要求新上馬的多晶硅電池項目的效率須達到18%以上。蘇大研發(fā)的這項技術能很好地幫助光伏企業(yè)跨過這一技術門檻,而且非常方便地整合到目前太陽能電池工藝中,具有成本低廉、生產效率高的優(yōu)勢。目前,該技術已經在蘇州阿特斯陽光電力集團投入試生產。